Apresentação

Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SISTEMAS
DE
INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA
2008-2009
Sistemas de Informação Geográfica
Apresentação

Rui Pedro Julião
–
–
–
–
–
Lic. Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1988
PAPCC Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1994
PhD Geografia e Planeamento Regional, UNL, 2002
Desde 1990: UNL/FCSH-DGPR
Também:
•
•
•
•

1988-1990: ANA, ep
1990-1993: ANASIS, sa
1993-1995: GeoVisão, sa
Desde 2002: Instituto Geográfico Português
Contactos:
– [email protected]
– http://www.fcsh.unl.pt/docentes/rpj
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Apresentação

Jorge Ricardo Ferreira
–
–
–
–
–
Lic. Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1991
MsC Geografia e Planeamento Regional, UNL, 1995
PhD Geografia e Planeamento Regional, UNL, 2005
Desde 1995: UNL/FCSH-DGPR
Também:
• 1991-1993: Formador certificado IEFP
• 1993-1995: Consultor em Ambiente

Contactos:
– [email protected]
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Objectivos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Dominar o vocabulário específico da Ciência e Sistemas
de Informação Geográfica
Conhecer as principais componentes dos Sistemas de
Informação Geográfica (SIG)
Conhecer as áreas de aplicação dos SIG
Compreender os fundamentos da Informação Geográfica
Identificar oportunidades para aplicação dos SIG
Criar estruturas de dados para análise de problemas
espaciais
Desenvolver metodologias de análise espacial
Aplicar processos de análise espacial em plataformas
tecnológicas
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Métodos de ensino



Aulas expositivas e participativas (manipulação de
plataformas tecnológicas)
Exploração de textos
Trabalho de grupo
A cada aluno é exigido:
 a leitura de um conjunto de textos seleccionados, cujos
conteúdos, conjuntamente com o material das aulas,
(teóricas e práticas) serão objecto de avaliação através
de um teste escrito
 a participação num trabalho de grupo
Sistemas de Informação Geográfica
Programa




DGPR
Apresentação
Introdução aos SIG
– Enquadramento e Definições
– Aplicações e Utilizadores
– Modelos de Dados
– Implementação
Análise Espacial
– Modelos Operacionais
– Aquisição e Estruturação
– Integração
– Exploração
Projecto
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Avaliação
Frequência
2009/01/20 8h
Relatório Projecto
(2 elementos/grupo)
2009/01/23
Exame
2009/02/06
65 %
35 %
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
Tecnologias de Informação Geográfica


Conceito lato e abrangente
Todo o tipo de “instrumentos” para lidar com
informação geográfica
Desktop Mapping
CAD
LIS
Detecção Remota
GPS
Web-GIS
DGPR
AM/FM
SIG
Sistemas de Informação Geográfica
TIG - Utilização
Aquisição
Integração
Análise
Visualização
CAD
GPS
Detecção Remota
SIG
Desktop Mapping
VR e WWW
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Definições

Sistemas de Cartografia Digital
– Sistema para esboçar, desenhar, editar e
visualizar informação cartográfica
– Suportado por sistemas CAD + módulos

Sistemas CAD
– Sistema para esboçar, desenhar, editar e
visualizar informação gráfica
– Autocad / Microstation
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Definições

Desktop Mapping
– Pesquisa, análise e visualização
– Representação temática
– Arcview, Geomedia, Mapinfo

WEB-GIS
– Acesso remoto, via WWW, a funcionalidades
de análise espacial
– Páginas amarelas, Geosapo, ...
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Definições: Exemplo Desktop Mapping

Crescente complexificação da
sociedade

Necessidade de avaliar e prever

Disponibilidade de informação

Instrumentos de análise

Sistemas informáticos
Décadas de 60 e 70
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Enquadramento
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
TIG – Aparecimento I
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Aparecimento II

Universidade de Washington (Seattle)
– William Garrinson e Brian Berry
• Horwood, Marble, Getis
– Revolução quantitativa

Governo Canadiano (Min. Agricultura)
– Roger Tomlinson
– CGIS - 1964
– Inventário das aptidões do solo
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG - Aparecimento III

Laboratory for Computer Graphics and
Spatial Analysis (Universidade de Harvard)
– Howard Fischer
(Arquitecto e Urbanista)
• North Western Technical Institute
– SYMAPS
(1963)
(SYnagraphic MAPping System)
• 300 a 500 licenças
• Gabinete da Área de Sines + LNEC
– Pólo de investigação e desenvolvimento dos
SIG
• Jack Dangermond - ESRI (1968)
• D. Sinton / James Meadlock - Intergraph
(1969)
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
TIG – Aparecimento IV
Gabinete da Área de Sines
Sistemas de Informação Geográfica
Sistemas de Informação Geográfica

Várias definições e muitas confusões
– SIG enquanto tecnologia
– SIG enquanto projecto

Moda ?? Talvez !
– Utilizações indevidas do termo
– n encontros mundiais

Mas há definições
– e várias
DGPR
(já o disse)
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Definições I

Burrough (1986)
– a powerful set of tools collecting, storing, retrieving at will,
transforming and displaying spatial data from de real world

DoE (1987)
– a system for capturing, storing, checking, manipulating, analysing and
displaying data which are spatially referenced to the earth

Parker (1988)
– an information technology which stores, analyses and displays both
spatial and non-spatial data

Aronoff (1989)
– any manual or computer based set of procedures used to store and
manipulate geographically referenced data
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições II

Síntese
Procedimentos (e suporte) para:
recolher
armazenar
pesquisar
analisar
representar e visualizar
dados geográficos (geometria e atributos)
representados por:
pontos
linhas
polígonos
volumes
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições III

Rui Gonçalves Henriques (Presidente do ex-CNIG)
–Sentido lato:
• Conjunto de Procedimentos para ...
–Sentido restrito
• Conjunto de programas para ...
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições III

Rui Gonçalves Henriques (Presidente do ex-CNIG)
–Sentido lato:
• Conjunto de Procedimentos para ...
–Sentido restrito
• Conjunto de programas para ...

Banir a frase:
Comprei um SIG !!
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Palavras Chave

Decisão
• Objectivo último do SIG

Integração
• Componente metodológica fundamental

Informática
• Suporte

Informação geográfica
• Matéria prima e produto

Tempo
• Tempo útil
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Componentes
QUADRO
INSTITUCIONAL
MEIOS
HUMANOS
INFORMAÇÃO
GEORREFERENCIADA
SIG
OBJECTIVO
DGPR
HARDWARE
SOFTWARE
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Ideias a Reter
SIG  Objectivo
Instrumento
SIG  Informática
Equipamento
Software
Informação
Técnicos
Metodologias
...
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Links
www.ncgia.ucsb.edu
www.ec-gis.org
www.eurogi.org
www.usig.pt
www.igeo.pt
snig.igeo.pt
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
Utilizadores




Administração Pública
Empresas
Investigação e Ensino
Individual
Quantos ? Muitos !!
Década de 70 - 500 licenças de SYMAP
1991 - Estimativa de 2 milhões para 2000
1998 - Estimativa de 10 milhões para 2000
Portugal: Evolução do ESIG
1997 -  300 pessoas
1999/2001/2002/2004 -  650 pessoas
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores vs Programadores
Programadores
Técnicos
SIG
Utilizadores
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Administração Pública

Administração Central
– Instituto Geográfico Português
– INAG, IDRHa, IVV, IFAP, ANPC, DGOTDU, IPPAR, APA, INETI, ...
– IGeoE, IH, INE

“Administração” Regional
– Áreas Metropolitanas
– CCDR’s

Administração Local
– Câmaras Municipais, SMAS
– Associações de Municípios
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Empresas

Técnicos
–
–
–
–
–
–
–

Infra-estruturas (EDP, GDP, PT, TV Cabo, Brisa, ...)
Telecomunicações móveis (Vodafone, TMN, Optimus)
Gabinetes de Estudos e Planeamento (Cedru, Geoideia, Gitap, ...)
Estudos de mercado (Marktest, ...)
CTT
Frotas (Mello Valores, Antran, X-Tran, ...)
Silvicultores (Celpa, Portucel, ...)
Marketing e Vendas
–
–
–
–
Bancos (ex-Central Hispânico, BCP, ...)
Seguradoras (Mundial Confiança, ...)
Telecomunicações (ICP, PT, Novis, Jazztel, Vodafone, TMN, Optimus, ...)
Ramo automóvel (Opel, Mercedes, ...)
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Investigação e Ensino

Investigação
– sobre SIG
– com SIG

IGP, UNL (FCSH, FCT e ISEGI), UTL (FA, ISA, IST),
U. Aveiro, U. Évora, UTAD, U. Minho, ...
Ensino
– sobre SIG (Universidades, Cursos Técnicos, ...)
– com SIG (ensino secundário - Projecto Geolab)
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Individual

Individual
–
–
–
–
WWW
Wap
Navegação
etc.
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Utilizadores - Individual
Exemplos: www.paginasamarelas.pt
Versão antiga
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Áreas de Aplicação



Muitas e bastante diversificadas
Um utilizador - Vários tipos de aplicação
Exemplos:
–
–
–
–
–
Gestão e programação de redes técnicas
Optimização de percursos
Produção cartográfica
Gestão e ordenamento do território/Urbanismo
Estudos de localização de equipamentos e infra-estruturas
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
Informação Geográfica vs Dados Geográficos

Dados Geográficos
– Conjunto de elementos com uma referência
explicita a uma determinada localização

Informação Geográfica
– Conjunto de elementos interrelacionados com
uma referência explicita ou implícita ao território
que são seleccionados para representar uma
determinada realidade
Informação Geográfica = Conjunto de Entidades Geográficas
Georreferenciação
DGPR
Atributos
Relações espaciais
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
Informação Geográfica
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
SIG: Definições II (tema I)

Síntese
Procedimentos (e suporte) para:
recolher
armazenar
pesquisar
analisar
representar e visualizar
dados geográficos (geometria e atributos)
representados por:
pontos linhas polígonos volumes
Sistemas de Informação Geográfica
Informação Geográfica - Modelos de Dados
Percepção
Representação
Vectorial
Raster
Pontos
Linhas
Modelo raster
Polígonos
DGPR
Modelos de Dados
Modelo vectorial
Modelo raster
Mod
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Raster

O modelo raster é espacialmente abrangente e
procede à uniformização da geometria das
entidades territoriais

Cada entidade corresponde a
uma célula de uma matriz (grid)
estruturada por linhas e colunas

Para georreferenciar:
–
–
–
–
Coordenada de um canto
nº de linhas
nº de colunas
Dimensão das células
Sistemas de Informação Geográfica
Modelo de Dados Raster

As células podem conter valores discretos ou
contínuos que representam:
– uma classificação
• Ex: tipo de vegetação, ocupação do solo, classe de espaço de um PDM, etc.
– uma medida
• Ex: população residente, a distância tempo, etc.
Valores discretos
Valores contínuos
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Vectorial

O território não é contínuo e as entidades
são representadas por pontos, linhas ou
polígonos
Linhas
Polígonos
Pontos
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Raster

Algumas Vantagens
– Uniformização  Simplificação
– Aplicação de algoritmos

Alguns Inconvenientes
– Rigor geométrico
– “Peso” da informação
– Ligação de atributos

Origens
– Imagens de satélite
– Conversão vector-raster
– Rasterização
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Modelo de Dados Vectorial

Algumas Vantagens
– Rigor geométrico
– Ligação de atributos

Alguns Inconvenientes
– Complexidade
– Diversidade de formatos

Origens
– Digitalização
– Recolha directa (ex: GPS)
– Conversão raster-vector
Sistemas de Informação Geográfica
Topologia



DGPR

A topologia define a relação existente
entre os objectos no espaço
A informação geográfica tem de ser
aferida geométrica e topologicamente
Pontos  Linhas  Áreas
Conectividade / Contiguidade / Áreas
Sistemas de Informação Geográfica
Topologia


B
B
A
C

DGPR
A topologia define a relação existente
entre os objectos no espaço
A representação das entidades tem de ser
geométrica e topologicamente válida

A
B
A
C
C
Pontos  Linhas  Áreas
Conectividade / Contiguidade / Áreas
Sistemas de Informação Geográfica
Topologia
Versão mais simples em modelo hierárquico
Versão complexa com definição de contiguidade
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Topologia
Arcos
2
3
III
2
4
IV
5
3
1
7
4
V
II
7
10
1
8
8
5
6
6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Conectividade
Inicio
Fim
1
3
1
2
2
3
2
5
5
4
5
6
4
3
6
4
1
6
7
8
8
7
Contiguidade
Esq
Dir
III
II
0
III
IV
III
0
IV
V
IV
0
V
II
IV
II
V
II
0
II
I
I
II
I
11
9
Polígonos # Arcos
0
4
I
2
II
4
III
3
IV
4
V
3
Arcos
2, 4, 6, 9
10, 11
1, 7, 8, 9
1, 2, 3
3, 4, 5, 7
5, 6, 8
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Atributos




Os atributos são armazenados nas tabelas e são representados
por números, caracteres, imagens ou audio
Na tabela, cada registo armazena informação sobre um
objecto no espaço e cada campo descreve um atributo desse
objecto
A ligação dos atributos
ao objectos no espaço
é efectuada através de
um identificador único
Este identificador é
registado no ficheiro
gráfico e na tabela
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Atributos
Coordenadas
Rede de Estradas
Pares X,Y
Arco
4
6
1
2
3
5
1
3,5 5,5
2
5,5 8,5
3
8,5 11,5
4
6,9
5,8
5,7
5
5,5
4,4
4,1
6
8,5
8,7
5,6
5,5
Join/Link
Atributos
Tipo
Feature-NO
Superf.
Compr.
Faixas
Nome
1
2
Asfalto
48
4
A25
2
2
Asfalto
48
4
A25
3
2
Asfalto
48
4
A25
4
1
Cimento
60
4
A14
5
1
Cimento
60
4
A14
6
4
Asfalto
32
2
IC98
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
Atributos
Link
Relate
Join
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Resumo

Introdução aos SIG
–
–
–
–
Enquadramento e Definições
Utilizadores e Aplicações
Modelos de Dados
Implementação
Sistemas de Informação Geográfica
SIG: Componentes
QUADRO
INSTITUCIONAL
MEIOS
HUMANOS
INFORMAÇÃO
GEORREFERENCIADA
SIG
OBJECTIVO
DGPR
HARDWARE
SOFTWARE
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Hardware

Estações gráficas
–
–
–
–

CPU, RAM
Disco
Ecrans
...
Periféricos complementares
–
–
–
–
Scanners
Plotters
GPS + ...
...
Sistemas de Informação Geográfica
Software
Aquisição
Integração
Análise
Visualização
CAD
GPS
Detecção Remota
SIG
Desktop Mapping
VR e WWW
DGPR
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Etapas do Processo de Implementação

Em termos gerais -> 3 etapas
– Conceptualização
– Operacionalização
– Manutenção/Actualização
Operacionalização
Conceptualização
Aquisição
– SIG Projecto
– SIG Gestão
Integração
Análise
Visualização
Manutenção
Actualização
Sistemas de Informação Geográfica
DGPR
Análise Custo/Benefício



Acção fundamental
Acção desprezada
Difícil de implementar
– valores elevados
– dispersão dos benefícios
Custos
hardware
software
informação
manutenção
recursos humanos
formação
Benefícios
redução de custos
eliminação de encargos
aumento de receitas